[实用新型]一种用于冷原子干涉仪的激光锁频光路

说明书

本实用新型涉及一种用于冷原子干涉仪的激光锁频光路，包括：偏振分光光路01、AOM(acousto‑optic modulator，声光调制器)调制光路02、饱和吸收光路03和光电管14；激光经过偏振分光光路01后分为反射光和透射光；反射光作为信号光透射饱和吸收光路03后正入射至光电管14；透射光进入AOM调制光路02移频后返回，进入饱和吸收光路03与信号光重合，使信号光产生饱和吸收信号；在锁频光路中增加AOM调制光路，以调制AOM频率获取误差信号实现激光器的频率锁定，实现激光器的外调制锁频，激光器只需光纤输入激光，即可产生外调制的锁频信号，使用简便，并无需调制激光器频率，能有效降低原子干涉仪中的探测噪声，增加了激光器频率稳定性。

技术领域

本实用新型涉及激光器频率锁定领域，具体涉及一种用于冷原子干涉仪的激光锁频光路。

背景技术

随着原子干涉技术的不断发展，研制用于测量重力、角速度、物理常数等参数的工程化原子干涉仪成为研究热点。

原子干涉仪的工作原理是通过激光操控原子，实现原子的分束-反射-合束过程，完成原子干涉。激光操控原子本质为原子在激光的作用下发生跃迁，形成能态的变迁，同时在吸收发射光子的过程中形成动量变化。

激光器在自由运行过程中，受到温度、电流等因素影响，激光频率一直在漂移，无法持续与原子作用，使其产生能级跃迁。因此必须对激光器做锁频处理，使其频率处于原子的共振频率并保持不变。

现有技术中，德国TEM公司、美国Vescent公司均有产品化的激光锁频模块，但其仅为激光器提供原子的谱线参考，在使用过程中需对激光器进行频率调制，产生误差信号，从而锁定激光器。而激光器的频率调制使最终与原子作用的激光频率带有调制信号，导致探测结果抖动，降低测量精度。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于冷原子干涉仪的激光锁频光路，解决现有技术中激光锁频模块使用过程中对激光器进行频率调制会降低测量精度的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于冷原子干涉仪的激光锁频光路，激光锁频光路包括：偏振分光光路01、AOM调制光路02、饱和吸收光路03和光电管14；

激光经过所述偏振分光光路01后分为反射光和透射光；

所述反射光作为信号光透射所述饱和吸收光路03后正入射至所述光电管14；

所述透射光进入所述AOM调制光路02移频后返回，进入所述饱和吸收光路03与所述信号光重合，使所述信号光产生饱和吸收信号。

本实用新型的有益效果是：在锁频光路中增加AOM调制光路，以调制AOM 频率获取误差信号实现激光器的频率锁定，实现激光器的外调制锁频，激光器只需光纤输入激光，即可产生外调制的锁频信号，使用简便，并无需调制激光器频率，能有效降低原子干涉仪中的探测噪声，增加了激光器频率稳定性。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述激光锁频光路还包括光纤准直器1；

激光器发出的激光经光纤耦合后由所述光纤准直器1准直为平行光进入所述偏振分光光路01。

进一步，所述偏振分光光路01包括第一半波片2和第一PBS3；

进入所述偏振分光光路01的激光依次经过所述第一半波片2和第一 PBS3后分为所述反射光和所述透射光。

进一步，激光由下往上进入所述偏振分光光路01后，所述偏振分光光路01水平输出所述反射光，向上输出所述透射光。